文档介绍：铁路路基结构设计措施
摘要
本文针对国际上高速铁路的发展情况，对日本、德国铁路路 基结构和压实要求等方面进行了分析和探讨；同时回顾了我国铁 路路基结构的发展状况，并通过对国内外铁路路基工程的综合分 析,探讨了我国铁路路基发展的趋势。
关键词铁路;路基;结构设计
第一章绪论
(-)研究背景
当今世界，北美、欧洲、日本、俄罗斯等多数国家的结构设 计规范都采用了极限状态法。目前影响较大的有关于结构可靠性 设计的国际标准ISO 2394,《欧洲规范》EN 1990—1999。应用 可靠度理论全面修订工程结构规范是国际上一种共同发展趋势。 顺应国际形势，我国建设部对国家标准《工程结构可靠度设计统 一标准》进行了修编，2008年正式颁布了 GB 50153—2008版 本。目前，为了与台上交流, 铁路总公司正在修编《铁路工程结构可靠度设计统一标准》，要 求结构设计规范按可靠度理论设计。相关的科研正在开展，相应 的规范正在编制。
在这个大环境下，有必要以深入浅出的方式把基于可靠度理 论的设计理念展现出来，抓住核心，理清思路，为规范的编制提
供参考。
（二）研究意义
从十九世纪铁路和蒸汽机车的出现到现在，铁路的发展已横 跨三个世纪，带动了全球经济的发展，同时伴随着经济的繁荣和 萧条，铁路也经历了高潮和低潮。但随着高速铁路的出现,铁路的 发展又进人了一个新的时期，作为铁路基础的路基工程也有了新 的发展。日本和欧洲为了满足高速铁路的运营要求以及减少维修 丁作量，通过多年的实践，在铁路路基结构和压实要求等方面形 成了适应各国铁路情况的技术标准。我国通过大秦线重载铁路、 广深准高速、既有线提速、秦沈200k而h客运专线以及即将修 建的客运专线铁路的研究，对路基结构和压实标准有了全新的认 识，路基结构和压实标准较以往铁路有了较大的提高。本文通过 对国内外铁路路基结构的分析，充分认识铁路路基结构的现状， 并探讨其发展趋。
第二章国外铁路路基结构的综合分析
各国的基床均采用层状结构。在确定基床表层厚度时，从力 学角度主要考虑以下几个方面：①路基表面对变形模量Ev2的 要求（如德国）；②路基表面动变形的要求（如日本）；③下部填 土强度（如美国）o从路基面对Ev2的要求确定基床表层厚度的方 法来源于公路设计，对于公路，Ev2的试验荷载与使用荷载是极 其相似的，满足试验荷载要求时,一般也满足使用荷载。但对于铁 路，由于Ev2的试验荷载与使用荷载在作用范围上存在较大的差
异，对于表面达到相同Ev2的路基，在使用时却可能有不同的表 现。日本从路基表面沥青层的要求出发，规定路基面的动变形应 小于2. 5 mm,以此来设计基床表层的厚度。在我国的高速铁路研 究中，取3. 5 mm作为控制值。不管是2. 5mm,还是3. 5 mm,均不是 轨道结构的使用要求。在国内外所作的大量测试中，包括普通丄 质基床表层在内，路基面的动变形一般仅为1 mm左右，在采用级 配碎石等强化基床表层时动变形更小，如要求动变形小于2. 5 mm, 实际是很容易满足的。用下部填土的强度进行垫层厚度设计的方 法，尽管已经从不排水强度设计方法发展到了考虑孔隙水压力的 影响，但由于该方法以强度作为控制指标,主要用于重载铁路设 计和既有线病害整治。长期以来由于缺乏系统的结构设计方法， 路基工国际上铁路的发展目前主要以亚洲的日本和欧洲的德国 和法国为主导，特别是高速铁路的出现，使路基结构的设计理念 和水平达到了一个新的高度。为了对路基结构有较全面的认识， 以下主要介绍日本、德国和法国的铁路路基结构设计的情况。
（一）日本铁路路基结构
日本铁路路基结构分为基床表层、上部填土和下部填土三部 分,其中基床表层是指道床下面直接承载轨道的垫层，上部填丄 指基床表面以下3m以内的部分，下部填土指上部填土以下的填 丄部分。
基床表层
基床表层可分为强化基床表层和土基床表层两种。强化基床
表层按材质可分为碎石基床表层和水硬性矿磴基床表层;土基床 表层采用优质自然土填筑，与强化路基相比，工程造价低。基床表 层的选用可根据线路或区间的重要程度，重要线路或区间选择强 化基床表层,一般线路或区间选择土基床表层。
关于基床表层的材料情况如下：
沥青混凝土 :采用加热混合式的粗骨料沥青混凝土。
级配碎石:级配碎石(M 一 40, 30, 25)的质量，应带满足以 下要求:不应含有条石和片石等;应坚硬耐久,不应含有软、脆石 片;应干净，不应混有垃圾、泥土、有机物；， 吸水量应在3. 0%以下(粗骨料吸水量试验)，磨耗量应在30%以下 (洛杉机粗骨料磨耗试验)；塑性指数必须为N(P 土的液限及塑性 极限试验)；含水量应在能确保压